20190329

Estatística e a Interpretação da Estatística


Durante a Segunda Guerra Mundial, a Marinha Britânica fez um estudo para determinar onde seria necessário blindar os seus aviões para garantir que eles voltassem para casa. 

Eles fizeram uma análise estatística de onde os aviões tinham sido atingidos e descobriram que estes precisavam ser blindados nas pontas e na parte central das asas, e nos elevadores. Visto que foi constatado que foram nestes locais os aviões analisados receberam a grande maioria dos disparos.

Abraham Wald, um estatístico, discordou. Ele achava que eles deveriam proteger melhor a área do nariz, da cabine dos pilotos, dos motores e da fuselagem. O que criou uma discussão polêmica. Afinal estava provado que era nas pontas e na parte central das asas, e nos elevadores que os aviões estavam sendo atingidos.

O Sr. Wald percebeu o que os outros não haviam percebido. Os aviões também estavam sendo alvejados no nariz, nos motores, na cabine e no corpo, mas quando isso acontecia às aeronaves não voltavam para casa para contar a história.

O que os analistas da Marinha haviam feito foi analisar onde as aeronaves que “voltavam” estavam sofrendo o maior dano. O que eles realmente fizeram foi analisar onde as aeronaves poderiam sofrer o maior dano sem falhas catastróficas. Eles não estavam olhando para toda a amostra, apenas para os sobreviventes, esquecendo aqueles aviões foram abatidos e caíram.

Texto de Marco Machado, ligeiramente modificado (Internet).

Post (382) – Março de 2019

20190328

Tupolev Tu-95LAL – Bombardeiro nuclear soviético URSS



Na década 1950, durante a guerra Guerra Fria tanto os Estados Unidos como a União Soviética desenvolveram projetos de aeronaves equipadas com reatores nucleares, que teoricamente deveriam gerar a energia necessária para alimentar os motores especiais de um avião que poderia permanecer voando durante meses ou até anos sem precisar pousar para reabastecer.

Em 12 de agosto de 1955, o Conselho de Ministros da URSS emitiu uma ordem para que certos grupos dentro da indústria da aviação se unissem nessa empreitada. Os escritórios de design de Andrei Tupolev e Vladimir Myasishchev foram escolhidos para desenvolver as aeronaves destinadas à propulsão nuclear, enquanto a agência liderada por ND Kuznetsov e AM Lyulka, para desenvolver os motores. 

Eles prontamente decidiram por um método de transferência de energia denominado Ciclo Direto. Este método permitiria que os motores usassem a energia fornecida por um reator em substituição a câmara de combustão do motor a jato. 
 

Vários tipos de motores nucleares foram testados entre eles o ramjet, o turboélice e o turbojato e mecanismos de transferência para a transmissão da energia térmica nuclear.

Na transferência de potência Ciclo Direto, o ar de entra pelo mecanismo de compressor do motor turbojato e é direcionado para o núcleo do reator. Em seguida, o ar é constantemente aquecido à medida que se move através do núcleo. Depois de sair do núcleo, o ar volta e é direcionado para a seção de turbina dos motores para a produção de empuxo.

Proteger a tripulação e reduzir o tamanho e o peso dos reatores, a fim de adequá-los a uma aeronave, tornou-se o principal obstáculo técnico do projeto. O departamento de Tupolev, pela complexidade da tarefa estimou que fossem necessárias duas décadas antes que pudesse produzir um protótipo funcional, o que só aconteceria no final dos anos 1970 ou início dos anos 80.
O programa originalmente previa a primeira fase do projeto e teste de um pequeno reator nuclear para o final de 1955.

Em março de 1956, para abreviar o tempo de desenvolvimento, os engenheiros da Tupolev decidiram pegar um bombardeiro Tu-95M existente e usá-lo como um laboratório voador nuclear, a designado Tu-95LAL com um reator VVRL-lOO instalado no compartimento de bombas da aeronave.

 Em 1958, na fase terrestre do programa, a sonda para o reator nuclear na aeronave, estava pronta e foi ligada para testes. Nesta ocasião o nível requerido de potência do reator foi alcançado, abrindo o caminho para a fase de teste de vôo.

Entre maio e agosto de 1961, o Tu-95LAL completou 34 voos de pesquisas, a maioria deles feitos com o reator desligado. O principal objetivo desta fase foi examinar a eficácia da proteção contra radiação, a principal preocupação dos engenheiros.

A enorme quantidade de sódio líquido, óxido de berílio, cádmio, cera de parafina e chapa de aço, eram a única proteção para a tripulação contra a radiação mortal que emergia do núcleo. Os resultados foram mais uma vez promissores, os níveis de radiação estavam baixos na cabine da tripulação, abrindo caminho para a agência projetar uma nova estrutura.

A próxima fase do programa foi produzir uma aeronave de teste projetada desde o início movida à energia nuclear. Esta seria a aeronave 119, baseada no projeto Tu-95, com dois de seus quatro motores internos substituídos pelos novos turboélices NK14a com trocadores de calor.

O motor NK14a opera de forma muito parecida com os motores de Ciclo Direto, sendo que a principal diferença é que o ar depois de passar pelo compressor, não vai até o reator e sim diretamente para o sistema de troca de calor. Ao mesmo tempo, o calor gerado pelo reator, transportado na forma de fluido, vai para o sistema de troca de calor. A combinação dessas duas forças permitiria que o turbojato produzisse a quantidade necessária de empuxo. Os outros dois motores externos permaneceriam NK12Ms


O NK Kuznetsov Design Bureau começou a desenhar uma nova configuração de aeronave, o 119 ao mesmo tempo em que os nos novos motores eram desenvolvidos. Como no Tu-95LAL, o compartimento interno de bombas do 119 abrigaria o reator. As conexões que ligam o reator aos motores percorreriam a fuselagem principal até as asas e nestas até os trocadores de calor conectados aos dois motores internos. Tupolev estimou que os primeiros 119 deveriam estar disponíveis para testes de pista no final de 1965, com uma configuração de quatro motores NK14a. O 119 nunca conseguiu sair da prancheta. As restrições orçamentárias e o desenvolvimento de novos projetos de aeronaves convencionais foram a principal razão para o cancelamento do programa em agosto de 1966.

O cancelamento da aeronave 119 não significou que a União Soviética terminasse as suas pesquisa nesta área, várias outras tentativas foram feitas. Sendo o mais importante o chamado Aircraft 120, que era equipada com dois motores turbojatos de Kuznetsov e teria o reator instalado na parte traseira do avião, o mais longe possível da cabine. Os 120 teriam uma configuração aerodinâmica com uma asa com 45 graus. O objetivo de Tupolev de alcançar a fase de testes para os 120 no final dos anos 1970 nunca se materializou ficando apenas na prancheta. O programa foi cancelado pelas mesmas razões do 119.

Outro projeto importante foi o 132, um avião de ataque de baixo nível. O projeto 132 teria dois motores turbojato, projetados para operar com energia nuclear ou com querosene convencional. O querosene seria usado apenas para operações de decolagem e pouso.

A principal diferença foi a configuração das asas, o 132 teria sido um avião de asa delta. O 132 foi cancelado em meados da década de 1960.
Em dezembro de 1957, uma variante de asa varrida do projeto M-60 foi introduzida ela seriacomo um M-60 com asas delta com os dois motores colocados em postes sob as asas e em nacelas de ponta. Este também não saiu da fase de planejamento.

Após o cancelamento do programa M-60 em 1959. O golpe final no programa de aeronaves nucleares veio no início de 1961, quando a liderança soviética pediu o abandono de todos os programas relacionados, terminando assim um dos seus programas mais caros e tecnicamente desafiadores de todos os tempos. A principal razão dada aos envolvidos no projeto,  como nos EUA, foi a introdução de mísseis balísticos intercontinentais mais precisos e menos dispendiosos a bordo de submarinos movidos a energia nuclear.

Convair NX2- USA
Mais ou menos na mesma época em que os soviéticos começaram seu programa de aeronaves nucleares, os Estados Unidos, já estava trabalhando em ritmo acelerado para colocar em campo seu próprio bombardeiro nuclear o Convair NX2 , com as dimensões do enorme bombardeiro B-36, um dos maiores bombardeiros já construído.

Aviões nucleares não são como bombas nucleares. Eles não explodem, no entanto, um acidente com uma aeronave deste tipo pode espalhar material radioativo e comprometer seriamente as regiões atingida.

Felizmente nenhum acidente foi registrado, tanto na URSS como nos EUA.


Post (381) – Março de 2019

20190325

Convair NX2 – Bombardeiro Nuclear USA


 Em maio de 1946, o projeto Energia Nuclear para a Propulsão de Aeronaves (NEPA) foi iniciado pela Força Aérea dos Estados Unidos da América - USAF. Os estudos deste programa foram feitos até maio de 1951, quando o NEPA foi substituído pelo programa Propulsão Nuclear de Aeronave (ANP).

Os estudos foram conduzidos pela Convair visando à configuração de um bombardeiro nuclear denominado NX-2 durante as décadas de 50 e 60.  A configuração do NX-2, uma aeronave mais ou menos do tamanho de um B-52 foi projetada para ser alimentada por um turbojato da General Electric movido a energia nuclear. Tendo como fonte de energia um reator nuclear esférico blindado usado o urânio 235 ou o plutônio 239 como combustível para fornecer a fonte de ar aquecido para propulsão. 

A Convair, a General Electric e Pratt & Whitney, tornaram-se as principais empreiteiras trabalhando neste esforço. 
 Em setembro de 1955, um B-36 modificado e mais tarde o B-36H iniciaram um programa 47 vôos para obter dados de blindagem e processamento nuclear (sem empuxo) utilizando um reator de 1 megawatt.
De janeiro de 1956 a 1960, a General Electric testou com sucesso os motores de duplo jato movidos por reatores em testes no solo visto que estes reatores eram grandes demais para o vôo.

Em novembro de 1960, foi decidido pelo Departamento de Defesa que uma aeronave nuclear não era mais necessária em vista do desenvolvimento de novos ICBMs com propulsão nuclear, mísseis balísticos lançados por submarinos, reabastecimento de bombardeiros SAC em vôo, etc. Presidente John Kennedy, sob conselho do Secretário do DOD, Robert McNamara, cancelou o programa de testes 165 em janeiro de 1961, após 14 anos de pesquisa.
Algumas informações de um livro de David M. Carpenter sobre o Jato de Propulsão Nuclear NX-2 Convair e o Motor a Jato Nuclear GE X211 / J87.
O Convair NX2 foi um projeto de bombardeio de propulsão atômica iniciado pelo Convair há cerca de meio século. 

Abaixo você encontrará um interessante artigo em inglês retirado de Science and Mechanics de janeiro de 1961, leia abaixo um resumo do texto da página principal:

“ O Modelo NX2, da Convair, esperado por um átomo de energia atômica, está, por fim, nas pranchetas, em vários estágios de construção e testes de componentes.
Depois de 14 anos de pesquisa e um investimento de cerca de 1 bilhão de dólares, o reator do avião está em teste em dois sistemas de motores diferentes e estão em desenvolvimento avançado, ambos previstos para testes de vôo.

O que levará ao ar esta aeronave em algum momento de 1964.

O bombardeiro "mais quente" da América, grande como um B-52,

terá asas varridas e superfícies não ortodoxas de controle da cauda.
Embora as características vitais do NX2 ainda estejam envoltas em segredo, a aeronave que em breve será construída em Fort Worth, Texas, medirá cerca de 180 pés e ter uma envergadura de cerca de 150 pés.
Suas asas não transportarão motores, exceto dois jatos convencionais
planejados apenas para vôos experimentais. Assim, o avião terá asas mais finas e mais largas do que as do B-52 destinadas a balancear seu reator pesado e suas radiações.
As superfícies de controle dos estabilizadores verticais e horizontais serão menores do que nos aviões a jato de tamanho comparável.
Isso ocorre porque o centro de gravidade do avião não mudará como em aviões a jato, já que consomem combustível. Um quilo de combustível atômico provavelmente o manterá no ar por 24 horas ou mais.
Reactor esférico blindado é Coração do NX2, conterá urânio 235 ou plutônio 239, como combustível, ambos materiais facilmente fissionáveis.
A possibilidade de que possam haver dois reatores atuando como a fonte de ar aquecido para fornece o impulso.
Um único grama de combustível do reator gera cerca de 1 milhão de watts durante a fissão em um dia e aumenta a temperatura do reator bem acima de 650 oC.
O capitão Thomas L. Jackson, um tecnólogo nuclear da Força Aérea, calcula que, para alimentar um bombardeiro nuclear próximo à velocidade do som e a altitudes de 18.000 m, um reator deveria fornecer aproximadamente de 300 mgw.
Isso equivale a cerca de 300 gramas de combustível atômico por dia, o que torna o reator "rápido" em desenvolvimento para o NX2 muito eficiente. Reatores rápidos diferem dos tradicionais por não conterem hastes de controle nem moderadores.
 Na ausência de hastes de controle, a fissão é regulada movendo os elementos combustíveis ou segmentos refletores no núcleo do reator para aumentar ou diminuir o número de nêutrons e, portanto, a taxa de fissão.
Um técnico nuclear sugere que o reator rápido do NX2 podossa ser controlado por um tambor rotativo, revestido em um lado com boro. Controlado a partir da cabine, o lado do boro do tambor pode ser girado para absorver nêutrons e assim retardar ou interromper o processo de fissão.
Enquanto o reator do NX2 está sob teste na Estação de Testes de Reactor Nacional da AEC, Arco, Idaho, dois sistemas de motor a jato estão em desenvolvimento avançado. A usina elétrica de ciclo direto da General Electric suga diretamente através do núcleo ativo do reator ar super aquecido comprimido o conduzido para os motores a jato que lá se expande vivamente nos dutos de exaustão e levam a aeronave para a frente.
O sistema de ciclo indireto da Pratt & Whitney drena indiretamente o calor do reator através de um circuito fechado onde o ar comprimido é aquecido e transformado em empuxo...”

"Um sonhador pode fazer qualquer coisa."(Albert Einstein)

Especificações como estimadas:

Tripulação: 5 entre pilotos e oficiais
Comprimento: 56 m
Envergadura: 45 m.
Varredura de Asa: 51º
Tempo entre os ciclos de reabastecimento nuclear: 2 anos
Velocidade: Máxima: mach 3.00
Altura máxima do cruzeiro: 18.000 m
Motores: General Electric J87 / X211 quatro motores J87 RamJet
Dois turbojatos convencionais de 7.800 kgf de empuxo cada

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Post (380) – Março de 2019

20190321

O gigante Blohm & Voss BV 238


 O Blohm & Voss BV 238 foi um hidroavião alemão construído durante a Segunda Guerra Mundial. Foi a aeronave maior e mais pesada já construída quando voou pela primeira vez em abril de1944, um barco voador como era designado na época.

O desenvolvimento deste gigante BV 238 começou em 1941, após o sucesso do menor, mas ainda considerado enorme, BV 222 Wiking .
Um modelo com aproximadamente um quarto do tamanho em escala do BV 238 projetado foi encomendado para testar o novo design de casco longo e fino. Construído pela empresa checoslovaca Flugtechnische Fertigungsgemeinschaft Prag (FGP), o FGP 227.

Embora um extenso armamento defensivo tenha sido planejado, o primeiro protótipo, o BV 238 V1, não tinha nenhum. Com o código RO + EZ, iniciou os testes de voo em abril de 1944. Foi bombardeado e parcialmente afundado quando se encontrava atracado no Lago Schaal, algumas milhas a leste de Hamburgo. Uma asa permaneceu acima da água e foi recuperada, mas a essa altura a guerra havia terminado e os Aliados se recusaram a deixá-la ser restaurada, de modo que ela foi levada para águas mais profundas e afundada. Outro protótipo foi efetivamente concluído e mais dois estavam em construção no final da guerra, mas nunca voaram em serviço.



O BV 238 era um hidroavião extremamente grande de design aerodinâmico convencional, mas com as características estruturais comuns da B & V de construção totalmente metálica com uma longarina principal em aço tubular que também funcionava como tanque blindado de combustível principal. Da época, apenas o Tupolev ANT-20  anterior e o posterior Hughes H-4 tinham uma extensão de asa maior que a sua. No entanto, ainda seria o mais pesado ainda voado, com 100 toneladas, totalmente carregado. 



O casco tinha um fundo de aplainamento excepcionalmente comprido e fino, de desenho essencialmente em duas etapas, mas com uma fileira de degraus auxiliares menores atrás do principal. Uma grande porta do nariz se abria para o interior da fuselagem, com a cabine da tripulação principal imediatamente acima e atrás dela. 

A asa era de forma reta e contínua, com seções externas afiladas. Bóias auxiliares foram integradas nos painéis inferiores das seções externas e poderiam ser retraídas para ficar niveladas com a asa. Uma passarela de aço tubular corria internamente ao longo da asa principal proporcionando acesso aos motores em pleno vôo.

Possuía seis motores V12 a pistão Daimler-Benz DB 603 de 1.750 HP invertidos e refrigerados a líquido dispostos em nacelas ao longo da borda de ataque da seção central da asa.

Propôs-se uma versão com possibilidade de aterrissagem normalmente inicialmente chamada BV 238-Land, capaz de realizar transportes, bombardeamentos de longo alcance e missões de reconhecimento transatlântico.
O casco inferior seria substituído por uma carenagem comum com um trem de pouso retrátil, compreendendo doze rodas principais e duas do nariz. Um compartimento de bomba preenchia o espaço entre as baias das rodas, outro ficava atrás do trem de pouso principal. Os flutuadores de asa substituídos de forma semelhante por rodas estabilizadoras retráteis. 

A roda do nariz poderia ser articulada, fazendo a aeronave "ajoelhar-se" e permitindo que os veículos se dirigisse diretamente para dentro e fora da fuselagem por meio de uma rampa de carga. Alternativamente assentos de passageiro poderiam ser montados para transporte de tropas.  Outro convés superior atrás do cockpit da tripulação acomodou mais passageiros, elevando a capacidade total para 300 soldados.
Renomeado o BV 250 em 1942, três protótipos foram encomendados, mas nenhum foi concluído até o final da guerra.

Especificações do BV 238A-02 V6:
 
Tripulação: 12 tripulantes
Comprimento: 43,35 m
Envergadura: 60,17 m
Altura: 12,80 m 
Área da asa: 360,16 m 2 
Peso vazio: 54.780 kg 
Peso bruto: 90.000 kg para missões de reconhecimento, 95.000 kg para missões de bombardeiros
Peso máximo de decolagem: 100.000 kg
Motor: 6 × Daimler-Benz DB 603G invertido V-12 motores de pistão com refrigeração líquida, 1.900 HP cada um
Hélices: hélices de velocidade constante de 3 pás
Velocidade máxima: 425 km / h a 6.000 m com 60.000 kg de peso ao nível do mar
Teto de serviço: 7.300 m


  Post (379) – Março de 2019